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机电一体化的发展趋势研究论文

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机电一体化的发展趋势研究论文

毕 业 论 文 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶. (二)机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 二、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 三、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 (一)我国“机电一体化”工作面临的形势 1. 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 2. 我国用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。 3. 我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二) 我国“机电一体化”工作的任务 我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。 四、我国发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 结束语:本论文在各位老师的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间,也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀,我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里,本设计能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少资料,才使我的毕业论文工作顺利完成。在此向学院工程系的全体老师表示由衷的谢意。 希望我的答案可以帮得上楼主!

机电设备的安装好坏对企业的日常中安全和经济运行起到最直接的影响效果,对于机电设备的安装是众多工程人士关注的对象。下面是我整理的机电一体化毕业论文。欢迎参考!

机电一体化毕业论文一

摘要:随着经济的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,而机电一体化在工程机械中的应用与发展也促进了工程机械的不断进步。

本文主要对机电一体化技术以及其在工程机械中的应用与发展进行了分析研究。

关键词:工程机械 机电一体化技术 应用 发展

引言

随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展,极大地促进了学科之间的相互渗透、融合,同时也促进了工程建设领域的革新与创新。

目前,机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术,在各行各业都有不同程度的应用。

尤其是科学技术的发展,在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新,并且在工程机械中得到了很好的应用。

积极地采用机电一体化,将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合,大大地提高了机械的多种功能,

比如说,动力性能提升,燃油的经济效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精准度和舒适度都大幅度提高,机械的使用寿命也随之延长。

所以,研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。

一、机电一体化技术的概述

机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术,对各个功能进行合理的配置,从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。

机电一体化也称之为机械电子学,属于一门新兴的边缘综合科学, 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和

精密机械技术有机结合,并综合应用到实际中去的综合技术。

主要是通过微电子技术的应用,把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。

而随着科学技术的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,并且处于不断创新与进步之中。

机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。

而机电一体化技术在工程机械中的应用,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。

可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。

二、工程机械机电一体化技术的应用

机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值,尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性,机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面:

1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用

在传统的工程机械中,能量的充分利用率和使用率比较低。

比如说,液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪费了。

在能源资源高度紧张的今天,迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。

比如说,小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的,大约可以节省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。

日立公司生产的挖掘机,采用了“卡特电子效率”节能控制体系,通过对泵以及发动机的综合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能够达到98%左右,生产率也相应地得到了大幅度的提升。

所以说工程机械中电子节能控制器的运用,大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率,一定程度上发挥到了节能的作用。

电子节能控制器操作比较简单,对机械的磨损也相对减少,从而提高了工作的效率。

2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用

工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平,可以有效地降低操作人员的劳动强度,有效地提高生产效率,大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。

比如说,三菱公司设计生产的挖掘机,有控制挖掘机轨迹系统的功能,相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后,

相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号,对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制,从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘,有效地实现了挖掘操作的自动化水平。

3、在控制柴油机上的应用

要想进一步深入发展柴油机技术, 应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。

在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗, 还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化, 这样的条件下, 电子控制自动变速,

还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现, 能够使得在各种变工况下的柴油机,在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时, 能够实现净化排气、节约能源、提高效率。

4、机械操作的自动化能够降低劳动强度

在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化,这样大大降低了劳动强度,提高了工作效率,并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。

5、在工程作业精确度方面的应用

在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化,对称量系统实现微机控制,使得称量更加精确。

自动找平装置的应用,大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。

自动供料系统(超声波技术)的应用,完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节,全面提升了摊铺的效果和质量。

与此同时,铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制,减少了误差,提高了工作效率,同时还节约了人力,降低了施工人员的工作强度,高效、快捷,符合现代工程施工的要求。

6、电子监控、故障自诊以及自动报警

电子监控、故障自诊以及自动报警,也就是说对于工程机械的工作装置,传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控,一旦在运行的过程中发生异常情况,就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。

机电一体化的发展和应用,大大地改善了操作人员的现实工作条件,全面提高了机械设备的工作效率。

与此同时,简化了机械设备检查和维护的工作,相应地减少了维修费用,大大降低了维修停机的时间,对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。

三、工程机械机电一体化技术的发展

1、传感技术的融合

目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压

力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;

沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。

在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。

2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用

计算机是实现信息处理的主体, 信息处理技术包括范围应用比较广, 主要包括

信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。

计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。

要想工程机械机电一体化技术发展不断进步, 应该大力发展计算机应用及信息处理技术。

3、电子控制理论的指导性增强

工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术, 通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。

结束语

综上所述,机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势,也是振兴和发展机械工业的必经之路。

随着科学技术的不断发展,工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展,未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能,更好地促进工程机械的发展。

参考文献:

[1]张彬. 论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J]. 现代商贸工业,2012,05:180.

[2]申宁,李国铭. 论机电一体化的发展及在工程机械中的应用[J]. 企业技术开发,2012,32:90-91.

[3]史凤兰. 机电一体化技术在工程机械中的应用[J]. 科技致富向导,2010,30:206-207.

[4]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,2009(07).

机电一体化毕业论文二

【摘要】:为保证电力系统的安全运行,国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制,实现转速控制、同步并网、负荷控制等功能。

本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例,介绍其系统机构、调试要点和实现功能。

【关键词】:300MW机组;电液调节系统;控制;调试

近年来,300MW机组在我国得到了广泛的应用。

为保证电力系统的安全运行,国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制,实现转速控制、同步并网、负荷控制等能。

改变了系统的适应性和灵活性,提高了控制能力和控制效果,大大提高了发电机组的自动化水平[1]。

本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例,介绍其系统机构、调试要点和实现功能。

1、系统简介

该电厂的机组热控系统采用上海新华控制工程有限公司提供的Symphony系统,是一套集计算机、自动控制技术、数据库和网络为一体的产品,

具有独立的分散控制系统、监控技术及数据采集系统、控制系统,能够满足各个生产领域对信息管理和过程控制的需求。

系统采用合理的软、硬件功能配置和模块化设计,具有易于扩展的能力,将离线和在线调试集中于一体,便于调试及修改,设备的各个控制相对对立。

由高速数据网、DPU以及连接在网上的人机接口站组成,采用开放式的系统结构,设计了冗余TCP/IP网络结点在不同类型的站。

其中,汽轮机系统的功能模件组成了一个过程控制单元,,包括汽机基本控制、超速保护和汽机自启停3个功能,并分别由3个冗余的功能控制器和相应的功能子模件完成。

其硬件配置图如下:

图一 汽轮机硬件配置

机组的汽轮机电液调节系统操作员站是基于WindowsNT(2000)环境下的人机系统,具有界面友好、操作方便的特点。

共设置了包括总貌、趋势、棒图、操作面板、报警信息等11幅画面,为运行人员提供了方便的操作手段,通过监控画面实施检测汽轮机的运行。

2、控制功能

汽轮机电液调节系统的控制功能由3对冗余的BRCl00控制器实现,主要控制汽轮机的转速和功率,通过GV、TV、RSV和 IV实现,同时还具备防止汽机超速的保护逻辑。

主要功能包括超速保护、基本控制和自启停,3部分之间既相互独立,又通过对总线的控制交换控制信息。

2.1 超速保护

这部分的作用主要是超保护逻辑、DEH跳闸逻辑及超速试验选择逻辑、提供有开关状态及汽机自动停机挂闸状态三选二、转速三选二,控制着OPC电磁阀,,并汇总DEH跳闸信号通过接线将其送到ETS[2]。

能够有效防止汽轮机的转速飞快上升,维持转速在3000r/min。

超速实验必须在大于2950 r/min的定速3000 r/min、油开关未合闸的情况下进行。

2.2 基本控制部分

基本控制部分是汽轮机电液调节系统的核心,它提供与转速及复合相关的控制逻辑、调节回路,

通过一对冗余的BRC100实现所有伺服阀接口和闭环控制的PID调节器。

机电一体化发展及趋势论文答辩

浅析机电一体化技术的现状和发展趋势-电子机械-论文网20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电...www.lunwennet.com/thesis/2005/8984.html20K2007-10-8-百度快照发展“机电一体化”的思路和对策-电子机械-论文网(二)北京“机电一体化”工作的任务北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为...www.lunwennet.com/thesis/2003/8986.html23K2007-10-8-百度快照煤矿机电运输隐患排查-电子机械-论文网煤矿机电运输是矿井生产环节的重要组成部分,它贯穿了矿井的各个生产环节,战线长,涉及面广,特殊工种多,技术性强。机电...3、建立大型机电设备安装验收管理制度。为进一步规范大型机电设备安装、改造、验收管理工作,强化大型机电设备安装、改造...www.lunwennet.com/thesis/2007/17783.html16K2007-10-8-百度快照

随着科学技术向生产力逐步转化,机电一体化产品的设计已经涉及到机械、电气和控制等众多领域。单领域、分散建模的设计方法已经很难满足产品综合设计的要求。通过对机电一体化技术与虚拟原型技术的深入研究并且将虚拟原型技术引入到机电一体化产品设计,得到基于虚拟原型的机电一体化设计技术,以满足机电产品多领域交互设计的需求。本文基于SolidWorks和LabVIEW软件研究了虚拟原型机电一体化设计技术,以LabVIEW集成的相关模块为纽带将SolidWorks和LabVIEW紧密联系,构建基于SolidWorks-LabVIEW的机电一体化产品的综合设计环境。其次,以直线一级倒立摆为例研究了机电一体化虚拟原型的数学建模、机械建模、电气建模、控制建模以及基于LabVIEW的控制算法的设计与仿真。最后,研究了基于虚拟原型机电一体化的仿真设计方法,包括机械、电气和控制等领域的仿真设计以及在基础上的综合仿真设计。将原来以LabVIEW集成的NISoftMotionforSolidWorks模块为桥梁的SolidWorks-LabVIEW联合设计方法进一步改进,使虚拟原型能够完成复杂系统的控制设计并且显著提高实时性和可视性。实例仿真实验表明,基于虚拟原型机电一体化产品设计方法能够有效解决传统设计方法遇到复杂控制算法、实时性以及可视性等瓶颈问题,缩短研制周期,节约开发成本,为机电一体化产品设计提供了全新的技术。[1]刘凯.一级倒立摆系统设计与LQR最优控制仿真[J].工业仪表与自动化装置.2012(03)[2]韩亚军.基于线性二次最优LQR的直线倒立摆控制系统研究分析[J].电气传动自动化.2012(03)[3]陈海霞,刘霞.虚拟样机技术在数控机床设计中的应用[J].机械制造与自动化.2011(03)[4]叶立永,卢方.机电一体化技术的应用[J].中国新技术新产品.2010(16)[5]易杰,俞斌.倒立摆系统的状态空间极点配置控制设计[J].电子测试.2008(08)[6]张浩,冯长建.基于Solidworks软件的虚拟样机技术及其应用[J].煤矿机械.2004(09)[7]姜士湖,闫相桢.虚拟样机技术及其在国内的应用前景[J].机械.2003(02)[8]李瑞涛,方湄,张文明.虚拟样机技术的概念及应用[J].机电一体化.2000(05)

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通俗上说,所谓的机电一体化即为把电子技术合理地应用在信息的生成与流通、传播控制以及能源组织等方面的一项技术。下面是我为大家整理的机电一体化方面论文,供大家参考。

摘要:综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。

关键词:机电一体化;工程机械

工程机械操作者需要掌握最先进的机电一体化技术,并且将其能够应用到实际工作中,这样才能够发挥机电一体化技术的优势,当然这也需要工程机械企业为操作者提供这样的机会。现代工程机械行业已经进入到了机电一体化时代,该技术的应用,使得工程机械制操作更加的便利,产品性能更佳。目前我国绝大多数企业都已经应用了机电一体化技术,随着该技术功能越加齐全,机电一体化技术会应用在更多的领域。

1机电一体化技术的优势

首先,安全性能高。工程机械中应用机电一体化技术之后,其所生产的产品通常都具有高的性能,同时功能齐全,既具备监视、报警功能,同时还具备自动保护功能。设备运行过程中如果出现了异常情况,机电一体化产品可能进行自动保护,以此确保操作人员与设备不会受到严重的损伤,以此保证设备安全性。其次,生产能力强。工程机械中机电一体化设备,能够进行信息的自动处理,同时也能够进行自动控制,能够进行高精度的控制与高灵敏度的检测。机电一体化设备具有控制系统,设备运行过程中,操作人员只要启动该系统,设备能够根据设计要求完成所有的规定性动作,这样不仅能够保证产品生产的效率,同时也能够保证产品的性能达到要求。再加之,自动化技术的应用,使得机电一体化技术的应用价值更大。再次,使用性能强。机电一体化设备能够进行数字显示,同时还具有程序控制功能,这样就并不必设计过多的手柄以及按钮,操作起来十分方便。另外,机电一体化技术能够进行重复动作,如果设备非常先进,还能够自动选择程序,大大减少了操作人员的工作量。最后,应用范围广。机电一体化设备融合了复合技术,也具有一定的复合功能,与其他技术相比,能够应用在更多的领域。传统的技术通常是单技术、单功能,应用范围有限,机电一体化技术则完全与之相反,复合技术与复合功能,使得设备整体功能更加强大,能够完全满足用户的需求。

2机电一体化在工程机械中的应用

工程机械中,机电一体化技术与其他先进技术的应用,使得工程机械性能更加的强大,同时也能够保证生产过程更加的经济、安全。

2.1工程机械作业精度控制

工程机械中,成品精度至关重要,如果主要参数精度出现了明显的误差,产品性能将大受影响,但是机电一体化技术的应用,则能够确保工程机械生产中各种主要参数数据进行控制。例如,搅拌混凝土时,各个原材料的重量如果依靠传统的计量工具势必会产生误差,但是微机控制电子称量系统,则能够对各种原材料进行精确的称量,误差非常低,混凝土的性能也会因此而有所不保障。此外,路面工程修建中,自动找平系统的应用,能够使路面更加的平整。另外,自动供料系统中由于融合了超声波技术,因此能够自动供料,使得摊铺质量完全能够达到保证。

2.2工程机械自动化以及半自动化作业的应用

自动化以及半自动化作业的实现,让操作人员的工作强度大大降低,工程生产效率得到提高。自动化技术的引进还可以避免一些经验不足人员的失误,保证作业的精度。例如日本的三菱公司,将挖掘轨迹控制系统引进挖掘机中,通过对耗铲斗的运动轨迹进行设定,并通过微机控制系统对动臂杆以及铲刀的运动进行自动化控制,从而使挖掘作业更为精确。

2.3在工程机械中监控功能的应用

机电一体化技术的引进能够使工程机械过程进行实时监控,包括传动系统、执行装置、制动系统以及液压系统等,存在异常情况时会自动报警,并准确找出故障的位置。

2.4在工程机械中节约能耗的应用

对于传统的工程机械而言,在能源利用上,效率较低,液压挖掘机在燃料能量的利用上有效利用率只有20%,这样让工程机械迫切要求节能。日本小松公司挖掘机在节能上采用了新型节能控制器,即OLLS系统,其在节能效果上能够节约25%的燃料。

2.5在其他方面应用

国外在推土机、铲运机以及装载机等生产过程中增加了自动变速器,从而传动系的传动比能够结合外负荷的情况进行调整,从而使发动机的功率得到充分利用,能源的经济性也得到提高,操作更为便捷,使得操作人员的工作强度降低。

3工程机械中机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术在现代工程机械中的发展趋势主要以高性能化、微型化以及智能化为方向。在高性能化上,主要目标为应用模式的四高,即应用模式的高精度、高效率、高可靠性和高速性。例如,新一代的CNC系统中,其主要以多CPU结构和多总线连接,在应用模式上符合四高的要求,这种系统的应用,能够对多任务操作系统进行同时处理,实现高性能产品的生产。微型化是机电一体化技术一个新的发展目标和方向,也是电子技术以及机械技术实现纳米级结合的基础。微型机电一体化产品,主要是指尺寸为纳米级以及微米级的产品,体积一般在1立方厘米以下。这种微型机电一体化技术产品具有小巧性、耗能性以及运动灵活性等特点。机电一体化技术在发展过程中,智能化也是其发展的一个趋势。对于现代的机电一体化技术而言,其发展离不开控制理论,这也是机电一体化技术与传统机电一体化技术的区别,也是智能化的体现。智能化在实际生产过程中主要体现在产品的使用以及功能上。智能化主要结合了人工智能、生理学以及计算机科学等思想和方法对人类智能进行仿效,从而使机电一体化技术的适用范围以及性能功能更具现代化。

结束语

综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。机电一体化技术是工程机械应用最为先进的技术,该技术能够满足目前工程机械生产与制造的基本要求。未来该技术将会向着更加高性能化、微型化方向发展,另外,智能化程度会更高,尽管要实现这一目标,还需要一段时间,但是随着科技的进步,实现这一目标的时间将会越来越近。

参考文献

1、机电一体化技术的发展与思考石美峰山西焦煤科技2007-03-30

2、机电一体化的创新及发展方向王宣银; 陶国良; 陈鹰机电一体化2000-11-20

摘要:在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析,以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

关键词:工程机械;机电一体化

随着我国经济社会的进步,工程机械也得到了快速发展,机电一体化技术得到了广泛的应用。在工程机械运行中应用机电一体化技术,可大大提高工程机械运行效率,为经济效益提升提供保障。因此,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。而且,机电一体化技术属独立学科,涉及信息技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用,有助于促进工程机械的发展。

1机电一体化技术及其应用现状

机电一体化即机械电子学,属于新兴边缘综合学科,涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术,等等。在工程机械中利用机电一体化技术,将微电子技术应用到工程机械中,可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥,从而提高工程机械的利用技术。而且,在工程机械中利用机电一体化技术,也可大幅改善工程机械面貌,促进工程机械的智能化、自动化。随着施工的变化,工程机械性能的要求也在不断发生改变,需要逐步提高工程机械的性能。在使用性能上,工程机械应做到以下几点:第一,提高生产效率,降低能耗;第二,提高工程机械的自动化水平,严格控制施工质量与精度;第三,实现工程机械设备操作简单化和稳定性,降低工作人员的劳动强度,提高作业安全性;第四,延长工程机械使用的寿命。在工程机械中利用机电一体化技术,有助于实现上述几个目标。

2工程机械机电一体化技术的应用分析

2.1工程机械与机电一体化的关系

与传统工程机械相比,目前的工程机械中应用机电一体化技术,可改善工程机械各方面性能,比如操作舒适性的提高,且机械功效增加;工程机械的耗能大幅下降,且安全性与可靠性不断提升;工程机械的作业效率与精度也有所增加。

2.2机电一体化技术对工程机械的改进

现代工程机械对性能要求比较高,主要表现在以下几个方面:工程机械的功效高,且能耗下降;系统具备监测运行状态的功能,可自动诊断与报警,提高运行的安全性;实现工程机械的自动化与精度的提升。在现代工程机械中,与电子控制相关的内容包括以下几个方面:

2.2.1控制柴油机促进柴油机技术的发展,必须解决最低耗油量与发动机排放量之间的关系。在工程机械中利用电子节能液压泵系统,可降低系统能耗。在这种情况下,电子控制自动变速,可根据负荷条件,实现柴油机油门的自动调节,同时满足经济指标、排放量指标,对于节约能源、提高效率及实现净化排气等均有重要意义。

2.2.2提高生产效率,降低能耗现代工程机械的发展,对高能量利用效率有了更高的要求。传统工程机械的燃料利用率较低,仅仅有20%左右。如果在新型挖掘机上利用日本小松生产公司生产的新型节能系统(OLLS系统),可提高节能效果,与传统工程机械相比,节约能源约为23.0%。这一OLLS系统可利用发动机功率,满足发动机转矩与泵吸收转矩最佳性能的要求,提高工程机械的生产效率。

2.2.3提高成品的作业精度在某些工程机械设备中,引入电子控制系统,可满足系统对于称量精度的要求。同时,在工程机械中引入电子控制系统,可降低工作人员劳动强度,并提高工作效率,从而减少人工称量的误差。比如在混凝土拌合机械设备、沥青拌和机械设备中,引入电子控制系统基本实现计量功能的自动化。在电子计量系统中,微机控制技术也得到了良好的应用。

2.2.4电子监控、自动报警与故障自诊工程机械的发动机、液压系统与传统系统等运行状态,经常发生机件或设备损坏事故,在系统运行中,利用电子监控与故障诊断专业系统设置各种类型传感器,可进一步保证作业人员与机械设备的安全性,并在故障发生之前自动报警,可提醒工作人员及时解决故障。

2.2.5作业过程的半自动化与自动化为了提高工程机械运行的水平与效率,在工程机械中利用半自动化或自动化方式,可降低操作者的工作强度,并保证作业精度不受操作人员技术、生产经验的影响。

3工程机械一体化技术的前景

3.1电子控制理论

利用以电子为核心的高新技术,是工程机械现代化的重要标志之一,通过应用与推广高新技术,在参考相关控制理论的基础上,可满足系统智能化设计要求,实现设计后的系统仿真,等等。

3.2传感器技术的应用

在现代工程机械中,传感器技术的应用比较广泛,在发动机上利用机油压力传感器、冷却水温度传感器,等等,可检测并控制发动机运行状态;在沥青摊铺机上利用传感器技术,可提高作业精度,满足平整度、厚度与坡度要求。随着传感器技术的不断发展,在未来的工程机械上,高性能与稳定性的传感器将越来越多地得到应用。

4结语

在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析,以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

参考文献

1、高职机电一体化专业项目驱动课程体系研究郑永锋浙江师范大学2014-05-12

机电一体化发展趋势论文答辩稿

毕 业 论 文 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶. (二)机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 二、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 三、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 (一)我国“机电一体化”工作面临的形势 1. 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 2. 我国用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。 3. 我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二) 我国“机电一体化”工作的任务 我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。 四、我国发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 结束语:本论文在各位老师的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间,也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀,我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里,本设计能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少资料,才使我的毕业论文工作顺利完成。在此向学院工程系的全体老师表示由衷的谢意。 希望我的答案可以帮得上楼主!

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目 录目录……………………………………………………………………………1论文摘要………………………………………………………………………21、机电一体化技术发展历程……………………………………………31.1光机电一体化………………………………………………………………31.2自律分配系统化……………………………………………………………31.3全息系统化——智能化……………………………………………………41.4“生物——软件”化——仿生物系统化…………………………………41.5微型机电化…………………………………………………………………42、机电一体化技术的主要应用领域………………………………… 42.1数控机床……………………………………………………………………42.2计算机集成制造系统(CIMS)……………………………………………42.3柔性制造系统(FMS)………………………………………………………52.4工业机器人…………………………………………………………………53、机电一体化技术的发展前景…………………………………………53.1智能化………………………………………………………………………53.2系统化………………………………………………………………………53.3微型化………………………………………………………………………53.4模块化………………………………………………………………………53.5 网络化………………………………………………………………………63.6绿色化………………………………………………………………………64、我国“机电一体化”面临的形势及任务与其相应对策………64.1 形势…………………………………………………………………………64.2任务………………………………………………………………………… 74.3 对策………………………………………………………………………… 7结语………………………………………………………………………………8感谢………………………………………………………………………………9参考文献………………………………………………………………………10摘 要迄今为止,世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用,并以蓬勃的生机向前发展,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。【关键词】:机电一体化技术、历史 、应用、发展趋势机电一体化应用及发展趋势1、机电一体化技术发展历程自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代,人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用,近年来“机电一体化”更流行使用。80年代,信息技术崭露头角。微处理机的性能提高,为更高级的机电一体化产品所采用,典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后,使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。 关于“机电一体化”这个名词的起源,说法很多。早在1971年,日本“机械设计”杂志副刊就提出了“Electronics”这一名词,从图47.6-1可见它是融合机械技术、电子技术、信息技术等多种技术为一体的新兴的技术。采用机电一体化技术设计和制造出的产品,称之为机电一体化产品。从系统科学的观点来看,机电一体化产品又可称之为机电一体化系统,它是集机械元件和电子元件于一体的复合系统。信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库,连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样,对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外,光学也进入了机电一体化,产生了“光机电一体化”的新领域。 进入90年代,通信技术进入了机电一体化,机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了21世纪1.1光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 二、机电一体化的发展进程 1.2自律分配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。1.3全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。1.4“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。2、机电一体化技术的主要应用领域2.1数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。2.2计算机集成制造系统(CIMS)CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 2.3柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。2.4工业机器人第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。3、机电一体化技术的发展前景纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。3.1智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。3.2系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除R S232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。3.3微型化微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm 3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。3.4模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。3.5网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。3.6绿色化工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。五、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。4、我国“机电一体化”面临的形势及任务与其相应对策4.1形势。我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度我国用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。4.2任务我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。4.3对策4.3.1加强统筹安排,协调发展计划目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!4.3.2强化行业管理,发挥“协会”作用目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……4.3.3优化发展环境、增大支持力度优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。4.3.4突出发展重点,兼顾“两个层次”机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。结 语机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代,机电一体化化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。 机电一体化不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在走向高智能化的时代步伐下,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 感 谢从论文选题到搜集资料,从写稿到反复修改,期间经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨,在写作论文的过程中心情是如此复杂。如今,伴随着这篇毕业论文的最终成稿,复杂的心情烟消云散,自己甚至还有一点成就感。在这里,很幸运,能得到肖延礼老师的指导与帮助,有了一次宝贵的机会跟肖延礼老师接触。肖延礼老师严谨治学的态度,在我的心里留下深刻的影响,在以后的日子里,我要学习肖延礼老师的求实精神。这里,真诚的向肖延礼老师说一句:肖延礼老师,感谢您!在此,同时感谢我的父母,感谢程乡、顾树青同学对我的支持,在这篇论文中他们给了我莫大的帮助。每个在我脆弱、困难的时候,扶过我一把的你,我都记得。参考文献[1] 李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004;[2] 李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003;[3] 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004;[4] 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006;[5] 章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006; [6] 梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007。[7]苏州工业园区职业技术学院成人高等教育毕业论文成绩评定表班级: 学生姓名: 学号: 论文提交时间: 指导老师: 毕业论文题目: 评语内容: 1.论文选题是否符合专业培养目标并有一定的实际意义;2.研究方法是否得当,数据是否可靠;3.是否论点明确、论证充分、有自己的观点并有新意;4.结构、语言、图表等是否符合写作规范。评评定成绩:_____(毕业论文成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级评定) 评阅人(签字):__ __年__月__日

机电一体化的发展研究论文

机电一体化论文范文

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论文题目:

机电一体化专业教学模式研究

摘要:

本文主要研究的是职业院校机电一体化技术专业人才培养,通过探索一体化教学模式,研究了课程体系、教学设计、师资队伍、教学场地、教学评价等的一体化内容,形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式。

关键词:

机电一体化;职业院校;教学模式

研究机电一体化专业的一体化教学模式,有很强的现实意义。因为,从目前来看,国内研究一体化教学,普遍关注某门具体课程的一体化教学实施,对专业定位模糊和对新技术发展跟踪不够的机电一体化专业而言,课程之间相互割裂,该专业的教学模式、人才培养方案、课程体系等滞后于社会对人才的实际需求,严重削弱了一体化教学模式的整体效益。

1、一体化教学模式

我国职业教育在现代教学模式的研究中借鉴了国外先进的教学模式,引进了现代科学技术的新理论、新成果,逐步形成了例如产教结合模式、产学研结合模式等教学模式。对一体化教学模式而言,教学信息的传递是将知识传授、技能训练和能力培养融于一体,并进行了有机组合,同步进行;同时避免学生在认识和实践环节的不一致。采用一体化教学模式可以将理论与实践融于一体进行教学,形象、直观,使学生由被动接受变为主动认知。这种方式打破了普通教育的传统教学模式即“以教师为中心,以教室为阵地”,强化实训实习的教学功能,并与企业、行业紧密结合,走产学结合的道路。

2、一体化教学模式实施

在专业建设各环节中,教学实施过程承载着专业建设的思想与目标,最能体现人的能动性,也是保障教学质量的最关键的环节。为此,我课题组以机电一体化专业人才培养为载体,探索课程体系一体化、教学场地一体化、教学设计一体化、师资队伍一体化、教学评价一体化等内容。通过探索与实践,形成了成熟的融知识传授和能力培养于一体的教学模式。

2.1一体化课程体系

(1)基本结构。构建一体化课程体系的灵魂是科学地序化与整合。课程体系充分考虑培养学生的可持续发展能力,依据机电一体化专业定位,将理论与实践进行优化整合,分析确定了典型工作任务、专业行动领域及学习领域,对学习领域科学整合,让学生在完成具体工作项目的过程中构建相关理论知识,并发展相关职业能力,形成了机电一体化专业一体化课程体系。

(2)工学交替人才培养模式。根据机电一体化技术的专业定位,实施校企合作,构建符合职业能力形成规律的职业教育模式,建立了工学交替人才培养模式。

(3)校企合作,突出岗位工作的针对性和职业发展的适应性。课程内容要充分体现专业特色和职业性,行业、企业专家或技术人员必须共同参与课程体系的构建。尤其是在行动领域确定、课程内容设置、岗位工作调研、工作任务归纳等方面,必须广泛征求行业、企业专家的'意见,并进行论证。

2.2一体化教学设计

一体化教学设计是教学三要素为一体的教学方案设计。即基于学生主动行动的“学”、教师支持和咨询意义的“教”、为完成工作任务而设定的“学习情境”等。基本流程为:根据选定的学习领域课程,通过教学过程分析,将其分解为融“教、学、做”于一体的学习情境;根据不同的项目和任务,结合学生特点,选用适当的教学方法,将理论与实作合为整体;采取分层次教学,在每个项目中分不同的阶段,逐段升级,并针对不同学生的理解能力,对每一个项目进行分层次考核。

2.3一体化师资队伍

建立一支把专业理论与生产实际有机地结合起来的高素质的“双师型”师资队伍,能够高效实施教学。实施一体化教学模式,要求教师不但教学行家,也是生产好手,要有扎实的理论知识,还必须要有丰富的实践经验,具有解决生产实际问题的能力。能将各种知识、技能相互渗透和融合,更好地达到教学目标。我院机电一体化专业的师资队伍建设,组成了15人教学团队,具有专业带头人1人、骨干教师4人,聘请校外兼任教师10人。专业理论课教师到实习教学队伍中去,课程教材从静态向动态转变,了解实习教学的各个环节、手段和特点,参与学生的实习指导,提高了教师的动手能力和指导学生训练的教学能力。先后派4名骨干教师到企业锻炼,增加了教师的实践经验,与行业企业需求协调发展,有利于“双师”素质的提升。

2.4一体化教学场地

一体化教学要有硬件设备和学习环境与之相适应。按照一体化设计原则,必须融教室、车间、实训、鉴定于一体,将教学环境工厂化,使专业教室具有多种功能,例如多媒体教学、实物展示、演练实训、技能鉴定等,营造良好的职业氛围。我院机电一体化专业依托校企合作,具有鲜明特色的机电一体化实训基地。根据实践能力培养要求,在现有条件的基础上,将实训基地内所有的实训室进行优化整合,成为机电工程基础实训中心、综合能力实训中心和创新能力培养中心;引进企业生产设备以及车间布局,引入企业管理模式,在一体化教室中设置理论教学区、资料查询区、小组工作讨论区、实验实训区等,建成生产性实训基地,实现实训设备与生产设备一致,教室与企业现场合一。

2.5一体化教学评价

为了达到一体化教学的理想效果,我院机电教研室坚持知识考核与能力考核并重的原则,采用形式多样化的考核方式,学生成绩评定以职业岗位能力为重点,将课程学习与职业资格认证相结合,建立了一套科学、可行的教学检查、评价制度,充分体现了以实训为中心的考核体系,全面考查学生的综合职业能力。要求学生通过学习专业核心课程,参加“机电一体化职业技能高级认证”等考试,并取得职业资格证书,掌握本专业所要求的核心专业知识和专业技能。

3、结语

我院机电一体化专业通过一体化教学设计的实施,将理论与实作合为整体。充分发挥了专业一体化整体设计的优势,形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式,增强了一体化教学改革的整体效益。

参考文献:

[1]李茹,张容.高职机电一体化专业教学模式研究与实践[J].天津职业大学学报,2006,04.

[2]张庆臣.高职机电一体化技术专业人才培养方案制定中的几个问题及其思考[J].教育教学研究,2011,51.

[3]汪卫星,叶刘琴.高职院校的教学模式改革与实践[J].广西科学院学报,2011,08.

论文题目:

专科机电一体化专业课程设置

高等职业教育可分为研究生、本科、专科教育,其中最多的是专科教育。机电一体化技术专业培养德、智、体、美全面发展,具有创业、创新精神和良好职业道德的高等专门人才,掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识;具备相应实践技能以及较强的实际工作能力,熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。

高等职业教育以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线来设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。强调理论教学和实践训练并重,毕业生具有直接上岗工作的能力。同时,许多学校按劳动和社会保障部门有关职业技能考核标准,对学生实施职业技能考核鉴定,使学生毕业时能同时获得相应的学历证书和职业资格证书。因此此类专业学生有很好的就业前景。为了机电专业学生能更好的吸取专业知识,提高学生们的动手能力,更好适应与满足市场需要,对在校时的课程设置应该逐步改革。

一、教学计划的改革

以往的教学计划没有针对性,千篇一律都是运用本科生教育的教学计划。使高职专科的课程偏向于普通高校,理论偏多一些,操作性偏少一些。高职专科的培养目标应该更多是动手能力,所以教学计划应该与普通高校区分开,要设定毕业时要达到的学生目标、三年的总计划、学年的总计划、学期的计划,使学生毕业时能独立完成关于机电产品和设备的一些操作。使教学计划更具体化、人性化,改掉以往的以课程为主的教学计划,改为以培养目标为主的教学计划。

二、培养目标的设定

1、按机电产品的分类确定培养目标

机电一体化产品种类繁多,目前还在不断扩展,但仍可以按产品的功能划分为以下几类。数控机械类——数控机械类主要产品为数控机床、工业机器人、发动机控制系统和自动洗衣机等。其特点为执行机构是机械装置。电子设备类——电子设备类主要产品为电火花加工机床、线切割加工机床、超声波缝纫机和激光测量仪等。其特点为执行机构是电子装置。机电结合类——机电结合类主要产品为自动探伤机、形状识别装置和扫描仪、自动售货机等。其特点为执行机构是机械和电子装置的有机结合。电液伺服类——电液伺服类主要产品为机电一体化的伺服装置。其特点为执行机构是液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。信息控制类——信息控制类主要产品为电报机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机以及复印机、传真机等办公自动化设备。在这些分类中,拿出几个市场需求大的方向,平均分配学生来学习自己的目标。这些培养目标的设定必须包含所用到的基础课程的知识,从而学生在完成目标的过程中学会基础知识,提高动手能力与完成任务的能力。

2、按就业岗位的定位培养目标

高职院校学生的就业方向很明确,并且校企合作是必然趋势。在校期间直接定岗定位培养学生,会更鲜明化培养目标,既提高了设定培养目标的针对性,企业也减少了培养毕业生的时间与精力。企业定岗、学校设定培养目标必须合理化、人性化、专业化,使学生在学习过程中,学到各基础知识,不要片面化。

三、课程讲授的范围

以往讲课不是针对于总教学计划,而是针对每个课程。每个课程的教学计划与总培养目标没有协调性与连贯性。导致学生学完之后无法运用到实际,缺乏动手能力与创新能力。所以确定总教学计划与培养目标之后,每个老师应该是负责培养毕业时所要达到的目标,而不是每一个片面的课程。所以学校应该改革授课的片面性,教学任务不是学时,应该是负责的学生质量,把自己负责的学生毕业时能达到我们的培养目标才是完成任务。

总而言之,课程设置应该适合高职专科培养人才的需要,把学生培养成应用性、技术性。德智体全面发展的社会所需要的人才。所以高职专科的课程设置的改革指日可待。

通俗上说,所谓的机电一体化即为把电子技术合理地应用在信息的生成与流通、传播控制以及能源组织等方面的一项技术。下面是我为大家整理的机电一体化方面论文,供大家参考。

摘要:综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。

关键词:机电一体化;工程机械

工程机械操作者需要掌握最先进的机电一体化技术,并且将其能够应用到实际工作中,这样才能够发挥机电一体化技术的优势,当然这也需要工程机械企业为操作者提供这样的机会。现代工程机械行业已经进入到了机电一体化时代,该技术的应用,使得工程机械制操作更加的便利,产品性能更佳。目前我国绝大多数企业都已经应用了机电一体化技术,随着该技术功能越加齐全,机电一体化技术会应用在更多的领域。

1机电一体化技术的优势

首先,安全性能高。工程机械中应用机电一体化技术之后,其所生产的产品通常都具有高的性能,同时功能齐全,既具备监视、报警功能,同时还具备自动保护功能。设备运行过程中如果出现了异常情况,机电一体化产品可能进行自动保护,以此确保操作人员与设备不会受到严重的损伤,以此保证设备安全性。其次,生产能力强。工程机械中机电一体化设备,能够进行信息的自动处理,同时也能够进行自动控制,能够进行高精度的控制与高灵敏度的检测。机电一体化设备具有控制系统,设备运行过程中,操作人员只要启动该系统,设备能够根据设计要求完成所有的规定性动作,这样不仅能够保证产品生产的效率,同时也能够保证产品的性能达到要求。再加之,自动化技术的应用,使得机电一体化技术的应用价值更大。再次,使用性能强。机电一体化设备能够进行数字显示,同时还具有程序控制功能,这样就并不必设计过多的手柄以及按钮,操作起来十分方便。另外,机电一体化技术能够进行重复动作,如果设备非常先进,还能够自动选择程序,大大减少了操作人员的工作量。最后,应用范围广。机电一体化设备融合了复合技术,也具有一定的复合功能,与其他技术相比,能够应用在更多的领域。传统的技术通常是单技术、单功能,应用范围有限,机电一体化技术则完全与之相反,复合技术与复合功能,使得设备整体功能更加强大,能够完全满足用户的需求。

2机电一体化在工程机械中的应用

工程机械中,机电一体化技术与其他先进技术的应用,使得工程机械性能更加的强大,同时也能够保证生产过程更加的经济、安全。

2.1工程机械作业精度控制

工程机械中,成品精度至关重要,如果主要参数精度出现了明显的误差,产品性能将大受影响,但是机电一体化技术的应用,则能够确保工程机械生产中各种主要参数数据进行控制。例如,搅拌混凝土时,各个原材料的重量如果依靠传统的计量工具势必会产生误差,但是微机控制电子称量系统,则能够对各种原材料进行精确的称量,误差非常低,混凝土的性能也会因此而有所不保障。此外,路面工程修建中,自动找平系统的应用,能够使路面更加的平整。另外,自动供料系统中由于融合了超声波技术,因此能够自动供料,使得摊铺质量完全能够达到保证。

2.2工程机械自动化以及半自动化作业的应用

自动化以及半自动化作业的实现,让操作人员的工作强度大大降低,工程生产效率得到提高。自动化技术的引进还可以避免一些经验不足人员的失误,保证作业的精度。例如日本的三菱公司,将挖掘轨迹控制系统引进挖掘机中,通过对耗铲斗的运动轨迹进行设定,并通过微机控制系统对动臂杆以及铲刀的运动进行自动化控制,从而使挖掘作业更为精确。

2.3在工程机械中监控功能的应用

机电一体化技术的引进能够使工程机械过程进行实时监控,包括传动系统、执行装置、制动系统以及液压系统等,存在异常情况时会自动报警,并准确找出故障的位置。

2.4在工程机械中节约能耗的应用

对于传统的工程机械而言,在能源利用上,效率较低,液压挖掘机在燃料能量的利用上有效利用率只有20%,这样让工程机械迫切要求节能。日本小松公司挖掘机在节能上采用了新型节能控制器,即OLLS系统,其在节能效果上能够节约25%的燃料。

2.5在其他方面应用

国外在推土机、铲运机以及装载机等生产过程中增加了自动变速器,从而传动系的传动比能够结合外负荷的情况进行调整,从而使发动机的功率得到充分利用,能源的经济性也得到提高,操作更为便捷,使得操作人员的工作强度降低。

3工程机械中机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术在现代工程机械中的发展趋势主要以高性能化、微型化以及智能化为方向。在高性能化上,主要目标为应用模式的四高,即应用模式的高精度、高效率、高可靠性和高速性。例如,新一代的CNC系统中,其主要以多CPU结构和多总线连接,在应用模式上符合四高的要求,这种系统的应用,能够对多任务操作系统进行同时处理,实现高性能产品的生产。微型化是机电一体化技术一个新的发展目标和方向,也是电子技术以及机械技术实现纳米级结合的基础。微型机电一体化产品,主要是指尺寸为纳米级以及微米级的产品,体积一般在1立方厘米以下。这种微型机电一体化技术产品具有小巧性、耗能性以及运动灵活性等特点。机电一体化技术在发展过程中,智能化也是其发展的一个趋势。对于现代的机电一体化技术而言,其发展离不开控制理论,这也是机电一体化技术与传统机电一体化技术的区别,也是智能化的体现。智能化在实际生产过程中主要体现在产品的使用以及功能上。智能化主要结合了人工智能、生理学以及计算机科学等思想和方法对人类智能进行仿效,从而使机电一体化技术的适用范围以及性能功能更具现代化。

结束语

综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。机电一体化技术是工程机械应用最为先进的技术,该技术能够满足目前工程机械生产与制造的基本要求。未来该技术将会向着更加高性能化、微型化方向发展,另外,智能化程度会更高,尽管要实现这一目标,还需要一段时间,但是随着科技的进步,实现这一目标的时间将会越来越近。

参考文献

1、机电一体化技术的发展与思考石美峰山西焦煤科技2007-03-30

2、机电一体化的创新及发展方向王宣银; 陶国良; 陈鹰机电一体化2000-11-20

摘要:在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析,以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

关键词:工程机械;机电一体化

随着我国经济社会的进步,工程机械也得到了快速发展,机电一体化技术得到了广泛的应用。在工程机械运行中应用机电一体化技术,可大大提高工程机械运行效率,为经济效益提升提供保障。因此,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。而且,机电一体化技术属独立学科,涉及信息技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用,有助于促进工程机械的发展。

1机电一体化技术及其应用现状

机电一体化即机械电子学,属于新兴边缘综合学科,涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术,等等。在工程机械中利用机电一体化技术,将微电子技术应用到工程机械中,可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥,从而提高工程机械的利用技术。而且,在工程机械中利用机电一体化技术,也可大幅改善工程机械面貌,促进工程机械的智能化、自动化。随着施工的变化,工程机械性能的要求也在不断发生改变,需要逐步提高工程机械的性能。在使用性能上,工程机械应做到以下几点:第一,提高生产效率,降低能耗;第二,提高工程机械的自动化水平,严格控制施工质量与精度;第三,实现工程机械设备操作简单化和稳定性,降低工作人员的劳动强度,提高作业安全性;第四,延长工程机械使用的寿命。在工程机械中利用机电一体化技术,有助于实现上述几个目标。

2工程机械机电一体化技术的应用分析

2.1工程机械与机电一体化的关系

与传统工程机械相比,目前的工程机械中应用机电一体化技术,可改善工程机械各方面性能,比如操作舒适性的提高,且机械功效增加;工程机械的耗能大幅下降,且安全性与可靠性不断提升;工程机械的作业效率与精度也有所增加。

2.2机电一体化技术对工程机械的改进

现代工程机械对性能要求比较高,主要表现在以下几个方面:工程机械的功效高,且能耗下降;系统具备监测运行状态的功能,可自动诊断与报警,提高运行的安全性;实现工程机械的自动化与精度的提升。在现代工程机械中,与电子控制相关的内容包括以下几个方面:

2.2.1控制柴油机促进柴油机技术的发展,必须解决最低耗油量与发动机排放量之间的关系。在工程机械中利用电子节能液压泵系统,可降低系统能耗。在这种情况下,电子控制自动变速,可根据负荷条件,实现柴油机油门的自动调节,同时满足经济指标、排放量指标,对于节约能源、提高效率及实现净化排气等均有重要意义。

2.2.2提高生产效率,降低能耗现代工程机械的发展,对高能量利用效率有了更高的要求。传统工程机械的燃料利用率较低,仅仅有20%左右。如果在新型挖掘机上利用日本小松生产公司生产的新型节能系统(OLLS系统),可提高节能效果,与传统工程机械相比,节约能源约为23.0%。这一OLLS系统可利用发动机功率,满足发动机转矩与泵吸收转矩最佳性能的要求,提高工程机械的生产效率。

2.2.3提高成品的作业精度在某些工程机械设备中,引入电子控制系统,可满足系统对于称量精度的要求。同时,在工程机械中引入电子控制系统,可降低工作人员劳动强度,并提高工作效率,从而减少人工称量的误差。比如在混凝土拌合机械设备、沥青拌和机械设备中,引入电子控制系统基本实现计量功能的自动化。在电子计量系统中,微机控制技术也得到了良好的应用。

2.2.4电子监控、自动报警与故障自诊工程机械的发动机、液压系统与传统系统等运行状态,经常发生机件或设备损坏事故,在系统运行中,利用电子监控与故障诊断专业系统设置各种类型传感器,可进一步保证作业人员与机械设备的安全性,并在故障发生之前自动报警,可提醒工作人员及时解决故障。

2.2.5作业过程的半自动化与自动化为了提高工程机械运行的水平与效率,在工程机械中利用半自动化或自动化方式,可降低操作者的工作强度,并保证作业精度不受操作人员技术、生产经验的影响。

3工程机械一体化技术的前景

3.1电子控制理论

利用以电子为核心的高新技术,是工程机械现代化的重要标志之一,通过应用与推广高新技术,在参考相关控制理论的基础上,可满足系统智能化设计要求,实现设计后的系统仿真,等等。

3.2传感器技术的应用

在现代工程机械中,传感器技术的应用比较广泛,在发动机上利用机油压力传感器、冷却水温度传感器,等等,可检测并控制发动机运行状态;在沥青摊铺机上利用传感器技术,可提高作业精度,满足平整度、厚度与坡度要求。随着传感器技术的不断发展,在未来的工程机械上,高性能与稳定性的传感器将越来越多地得到应用。

4结语

在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析,以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

参考文献

1、高职机电一体化专业项目驱动课程体系研究郑永锋浙江师范大学2014-05-12

深圳立体绿化发展趋势研究论文

楼主你好,看到您的帖子,我也是在网上帮您搜集过滤了一下,最后给您带来这篇文章,望您自己斟酌,发现还可以,请给分。==========================================================================论文摘要分析了城市园林绿化建设中普遍存在的问题,并针对这些问题提出了解决对策。随着我国城市化进程的加快,城市园林绿化事业有了长足的发展,但由于城市经济总量和决策者重视程度的不同,各地城市园林绿化的发展极不平衡,特别是多数中小城市经济相对欠发达和环境意识不强,城市园林绿化投入不足,致使城市园林绿化中出现不少问题。笔者通过观察分析,总结出普遍存在的问题,并提出发展对策。1存在的问题(1)城市园林绿化与城市建设规模发展不同步,无长远规划,侵占绿地、滥伐林木的现象时有发生,还有些城市的规划绿地被挪作他用。近年来大规模的城市改造工程,使得成年树木被大量砍伐,砍了栽、栽了砍,造成人力、物力、财力的浪费。(2)绿地结构单纯,生物多样性体现不充分。一些城市绿化树种虽然较多,但植物景观单调,在色彩、季相上无多大变化,缺乏生机活力,难以体现其园林艺术风貌。如常绿乔木和常绿灌木,仅占全树种的15%,不能实现季季有花、四季常绿的目标。另外,绿地结构层次不丰富,绿量不足,人工植物群落景观单调,如树种单一,乔木、灌木、草坪的比例搭配不恰当等。树木多以单种成片的形式出现,缺乏运用多种植物来造景,如大片的牡丹、桃林、国槐林、杨树林等,色彩单一,给人枯寂无味的感觉,绿化美化效果不尽人意。园林树种配置形式上,所采用的植物模式以丛植、片植、孤植为主,而列植、垂直绿化等其他植物应用模式少。(3)存在一些不科学的倾向性。不考虑当地的实际、当地地理环境特点和树木生物学特性,盲目引进外地树种和重名贵品种轻乡土品种,重人工造景轻自然景观,重草轻树,造成引种失败和病虫害大发生。(4)管理水平低。忽视了“三分建,七分管”的园林绿化建设原则,无统一规范的经营管理措施,粗放养护管理,技术含量低。该修剪而长期无人修剪、该除草而长期无人除草,致使花园、绿地杂乱无章,病虫害无人防治,并且许多该间苗的苗木因没有及时间苗,导致种植密度过大,树木严重生长不良。单位、居民法制观念淡薄,城市公用绿地被侵占、花草树木被攀折、草坪被踩压、景观遭毁坏的现象时有发生。此外,还存在着如城市园林执法队伍不健全,管理技术力量薄弱,缺乏景观造景技术,管理手段滞后,赏罚不明等问题,这些都是造成我国城市园林绿化事业目前落后于城市发展、落后于世界先进国家水平的主要原因。(5)绿化格局的调整改变了原有有害生物的结构。不同国家、不同地区园林风格不断传入我国,植物配置和种植方式更加多变,如疏林草地、规则绿化等,打破了我国传统园林格局。园林植物种类、数量经过引种,外来物种绿化面积大幅度增加,改变了城市中原有有害生物的种类、结构和危害程度。如今,蛀干害虫、食叶害虫(如蚜、螨、蚧、粉虱、蓟马)和生态性植干病害已成为城市园林植物的主要病虫害。另外,绿化植物的不合理配置为病虫害的发生提供了先决条件,害虫与寄主、天敌在长期进化中,有一定的比例关系,不合理的种植结构打破了这一比例关系,破坏了生态平衡,外来生物无天敌,致使病虫害严重发生和蔓延。(6)城市环境污染、生态恶化、气候异常等促进了病虫害的发生。城市环境是由人工建造起来的特殊生态系统,而地上部分城市空气和生活污水污染严重、光照条件不足以及人为破坏严重;地下部分往往是填埋的建筑垃圾,土壤坚实、透气性差、土质低劣、缺肥少水、生长空间狭窄,这些直接导致树木生长势减弱、抗逆性降低,为有害生物的大发生提供了有利条件。而且养护管理又长期跟不上,园林植物病虫害容易暴发成灾。此外,气候异常导致的冻害、抽条、旱灾、涝灾、烟尘、酸雨等自然灾害,会使林木生长势减弱,导致病虫害暴发成灾。据国家林业局报道,1999年柳树烂皮病大发生,2003长春大面积树木死亡以及2008年发生在云南省、贵州省等地的冻害,都是由灾变性气候引起的。(7)园林植物检疫环节薄弱,外来病虫害猖獗。随着国际、国内植物的频繁交流,由于进货方式不同,园林植物检疫不能照顾到方方面面,致使侵入型病虫害不断传入我国的不同地区。这些侵入型害虫比我国本地害虫具有更大的危害性。如近年从国外传入的毁灭性食叶害虫美洲斑潜蝇,严重危害我国100余种花卉植物,并在短短几年时间就遍及我国22个省区。黄斑星天牛原先发生在华中地区,短短的十几年时间,蔓延到我国十几个省份,对我国杨树类植物造成严重危害。这些都是由植物检疫环节薄弱和引种不当引起的。2发展对策(1)城市园林是一个社会-经济-自然复合生态系统,不同城市因气候、立地条件不同,生长植物种类也不同。因此,依据城市类型,对各城市植物群落进行详细调查研究,探索树木、花草、野生动物、微生物与环境的关系、适应性、生存、生长发育规律,提出科学决策,选用合适树种。(2)规划设计应做到“因地制宜,突出特点,风格多样,量力而行”,尊重当地原有的地形、地貌、水体和生态群落,尽量采用和保留原有的动植物和微生物,引入植物要与当地特定的生态条件和景观环境相适应。(3)在城市建设设计上采用多种类型,不仅可以植树、种草、种花、种果、种药,还可利用江、河、湖、海等水面养鱼、养鸭,在林中养鸟,并引进天敌,使人、动物、植物、鸟类、鱼类、微生物和谐相处,形成良性循环的能量、物质的转换。园林规划设计不仅限于观赏为主,不能只顾眼前的效果,还要有长远发展目标,要从城市长期发展考虑,留出基础设施用地,避免栽了砍、砍了栽而造成人力、物力、财力的浪费,实现城市生态系统稳定。因此,园林绿化规划设计要有所转变,要以建筑为主转变为以防护功能和观赏并重、植物造景为主的新的观念上来。(4)我国植物资源十分丰富,可供选择的耐污染、改善生态环境的植物种类,包括有花植物近30 000种、树木近8 000种,可扩充造景材料。树种配置时要采取以乔木为主,乔灌藤、花草相结合的复层混合配置绿化模式。还要通过垂直绿化实现阳台、屋顶、院墙、围栏的全面绿化,并鼓励巿民养花、植树。为增加“绿量”,应多种叶大浓荫的大乔木,增加乔木比例,乔木下面种草皮,并适当点缀灌木,搞复层立体绿化。此外,要以“林荫型”绿化为主导,加大道路、小区、游园及广场的遮荫效果,增加绿化地的色彩,为市民提供距离合适、景观优美、绿化充分、环境宜人的生活和工作环境。(5)加强宣传教育和园林绿化法制建设,提高全民绿化意识和创建意识。创建园林城市需要领导重视,加强领导是园林工作的保证,特别在目前市场机制尚不完善的情况下,要开展广泛的领导任期绿化目标责任制,实行单位评比和考核一票否决制,加大投入,加快建设。同时,建立健全园林绿化的执法队伍,依据《城市园林管理条例》,加大执法检查力度,严惩侵占绿地、乱砍滥伐等破坏绿地的行为,依法维护和巩固城市绿化成果。此外,还需要加强宣传教育,提高全民的绿化意识和创建意识,争取社会各界的广泛支持,培养全社会爱护共同生存环境的自觉意识,树立不以牺牲环境为代价的可持续发展观念,形成全社会自觉爱护环境的良好氛围。(6)抓好园林队伍建设,提高园林队伍素质,推动全民养护管理水平。为把绿化工作抓到实处,真正实现绿化目标要求,一是配备高素质绿化专业队伍。按城市园林绿化三级管理办法规定,市、区、街道等三级都应配备、完善绿化设计、管理人员。对现有的人员,要与高等院校和职业技校联系,抓紧对城市园林绿化专业人才培训,特别是既懂园林设计又懂建筑设计的复合型人才培养。二是各街道组建护绿小组,督促行人爱护绿草、树木。三是加强养护工培训。要与高等院校和职业技校联系,抓紧对城市园林护绿人才培训,特别是既能修剪又能造景的复合型人才培养,以适应养护的需要。 四是推动全民养护管理。实行包干分区,把绿地管护落实到单位和个人,实行奖罚制度,每年拿出一定资金奖励在养护管理工作中做得好的部门、单位和个人;而对在养护管理工作中不问不管的部门、单位和个人要进行处罚。(7)加强抚育措施,提高园林植物抗逆性。由于绿化工作一般都是在基础建设完成后进行,质量良好的土壤在建设过程中被回填和运走,绿化的土壤是贫瘠土壤,并已被建筑垃圾污染,因此,在建筑设计时,必须将清除建筑污染规划进去。在建筑完成后,建筑垃圾由施工队清除运走,禁止将其埋在地下或堆在绿地上,同时禁止在绿地排放污水、垃圾等。在栽植前充分考虑土壤肥力,贫瘠土壤种植绿肥,提高土壤肥力后再用于绿化;选择树种时最大限度地满足适地适树的要求,可通过除草、灌水、施肥、修剪、控水、控肥、挂设鸟箱、引进有益的昆虫和微生物等措施,提高林木生长势,增加林木抗逆性(抗旱、抗涝、抗寒、抗病、抗虫等)。同时,还要对林木进行监测,及时掌握林木生长动态,制定相应应急预案,来防止隐患。(8)加强植物苗木和林木检疫的力度,控制盲目引种。特别要加强对毁灭性病虫害检疫对象及容易造成危害的病虫害的检疫力度,对于有毁灭性病虫害危害的苗木,就地销毁;对于容易造成危害病虫害的苗木,进行药物处理后栽植;对于发现有毁灭性病虫害危害的林木,进行就地砍伐销毁;对于发现容易造成危害重病虫害的林木,立即进行化学药物防治,做到“防早、防小、防了”;对于危害较轻的林木,尽量不要采用化学防治,而应采用生物防治,避免城市污染。严格控制引种,只有在引种试验、驯化成功后,才能进行大面积推广应用。

现代节约型园林绿地规划设计探讨杨志正[摘 要] 文章通过对节约型园林绿化的内涵与特征进行分析,在借鉴国内外成功实践与先进理论的基础上,从规划设计的层面提出建设节约型园林绿地建设的生态策略,主要包括土地资源、淡水资源、能源、材料、管理等方面的节约技术措施。[关键词] 节约型园林;绿化;科学规划;生态策略一、前 言当前,资源短缺已经是世界范围内制约经济社会可持续发展的主要因素之一。各国都致力于研究节能、环保型技术以缓解日益加剧的资源问题、环境问题,我国也把“加快节约型社会建设,促进经济社会全面协调可持续发展”作为未来工作的重点[1]。节约型园林绿地建设作为建设节约型社会的重要组成部分,是当前园林绿化行业贯彻科学发展观和创建资源节约型、环境友好型社会的关键载体。而要真正实现节约型园林绿化,需要从规划设计、施工建设、养护管理等几个方面入手,转换传统观念,依靠科技进步和创新,构建节约型园林绿化的技术支撑体系。其中,规划设计是建设过程中实施最早也是最关键的技术环节。本文从节约型园林的内涵与特征出发,在借鉴国内外成功实践与先进理论的基础上,探讨节约型园林绿地规划设计的生态策略与方法。二、节约型园林绿化的提出城市园林绿地作为城市中唯一具有自净能力的系统,在改善环境质量、维护城市生态平衡、美化城市景观等方面,起着十分重要的作用。2006 年建设部仇保兴副部长在全国节约型园林绿化现场会上首先提出了“节约型”园林绿化:城市园林绿化工作要遵循资源节约型、环境友好型的发展道路,就必须以最少的用地、最少的用水、最少的资金投入、选择对周围生态环境最少干扰的绿化模式,以因地制宜为基本准则,为城市居民提供最高效的生态保障系统。这是我国针对当前资源短缺的形势提出的新要求,具有重大的战略意义。三、节约型园林绿化的内涵与特征节约型城市园林绿化是指“以最少的用地、最少的用水、最少的财政拨款、选择对周围生态环境最少干扰的绿化模式”。它包含三个方面的含义:一是最大限度地节约自然资源与各种能源,提高资源与能源利用率;二是最大限度地发挥城市园林绿地的生态效益与环境效益;三是以最小的投入,获得最大的生态、环境和社会效益。节约型园林应该是最合理、最经济、最高效的园林形式。同时,根据节约型园林绿化的内涵,节约型园林绿地应该是生态型园林,应该符合自然生态系统的基本规律,具有可持续、自我维持、高效率、低成本等基本特征。园林绿地建设大力倡导节约的理念是为了顺应节约型社会的建设、反对当前绿化建设中的诸多铺张浪费之风而提出的,但不能因为节约就放宽了对城市园林绿地建设在质量、标准、品位等方面的要求。四、节约型园林绿地规划设计的生态策略(一)科学规划,合理利用城市土地资源1.科学规划,提升城市绿地系统的生态效能良好的城市园林绿地生态格局能够提高城市绿地系统的生态效率,是满足城市绿地生态环境、景观、文化、休闲游憩、防护等功能要求的基础条件。理想的城市绿地系统结构,应顺应城市空气动力学、城市水文、城市热量耗散以及人类活动等城市物理驱动力规律,应具备布局均匀性、要素流动性、功能可达性、体系稳定性、空间开放性等基本特征,从而有利于发挥改善城市生态环境质量的巨大作用。所有这些都建立在科学合理规划的基础上,具有前瞻性的规划,可以延长绿地的使用寿命,避免城市园林绿地的频繁改建,节约城建资金,从而实现经济上的节约。2.合理设计,提高园林绿地的利用率提高园林绿地利用率的前提是园林绿地的选址要正确且设计合理。调查显示,城市园林绿地中那些占地面积很大的大尺度空间,如大面积的草坪或铺装场地,空间尺度宏大、壮观,但使用者寥寥无几,场地的利用率很低;反而那些占地面积较少的小尺度空间,如符合人们使用需要的休息、健身器材区域,常常人满为患。城市园林绿地除景观功能外还肩负着生态、健身、休闲、文化、防护等多重功能要求,设计时应该兼顾这些要求,以营造多样化的小尺度空间为主,减少冷漠而空旷的大尺度空间的设计,从而提高绿地的利用率,间接地节约土地资源。3. 立体绿化,提高城市园林绿地的生态效率立体绿化(Vertical Iandscape Greening)包括垂直绿化、屋顶绿化、高架桥绿化、天桥绿化等。通过立体绿化的方式,可以提高绿地的生态效率,在美化城市景观、提高城市绿化率的同时节约城市土地资源,发挥巨大的社会效益和生态效益。在无法增加绿地面积的情况下,采用立体绿化和复层植被构建的技术措施,能明显提高城市园林绿化的三维绿量与叶面积指数,丰富城市绿化覆盖层次,提升人居环境质量。当前立体绿化的技术已基本成熟,迫切需要政府相关部门与行业的政策引导与项目扶持。(二)合理选择植物资源,优化植物配置1.因地制宜,优先选择利用乡土植物植物种植设计是现代园林绿地生态设计的重要组成部分,主要包括植物品种的选择与植物景观生态群落的建立等内容,其中,对乡土植物的大量选择利用是植物品种选择的一项基本原则。国家颁布的生态园林城市建设暂行标准中,对于当地物种应用的基本指标也有着明确的要求。然而由于有些建设方的盲目跟风、攀比、猎奇等心理加上设计、施工方经济利益的驱动等因素,导致当前很多城市绿化中仍存在忽视乡土树种,大量引进外来树种、特别是国外观赏品种的现象,从而直接造成建设和养护成本的大量增加。对于节约型园林绿地规划设计,由于乡土植物不仅具有成本低、适应性强、当地特色明显等先天性的独特自然优势,同时乡土植物对环境和土壤的适应能力很强,少有病虫害,具有可靠的生态安全性,而且节约水资源,有些仅依靠降雨就能生存良好,从而减少灌溉、施肥等养护成本。2.种植设计模拟乡土植物优势群落结构一般地方植被群落经过长期演替竞争,逐渐形成地方的优势植物品种以及由优势植物品种组合形成的地方优势种群群落结构。这些优势植物种群和群落结构都是自然界长期竞争的结果,是优胜劣汰的产物,对当地的环境气候具有较强的适应性。基于此,美国生态学家、景观规划师麦克哈格提出了“设计结合自然”的设计理念。这种遵从自然演替规律、模拟乡土植物优势群落结构进行人工植物群落的景观设计,较传统的只注重景观性的植物配置具有更强的景观多样性和生态稳定性。目前,这种设计理念已经在国内外很多生态园林建设中被广泛认同和应用。3. 绿化模式绿化模式以复层式群落为主。乔木层、灌木层、草本地被层以及层间植物所构成的复层式混交群落绿化模式是实现园林绿地景观与生态功能的重要形式。传统的绿化模式更注重观赏效果,而对植物生物学特性、生态位以及群落结构与配置缺乏足够的重视,导致城市绿地人工群落多数种间配置单一化和群落层次结构简单化的现象很严重,同时为了强调观赏效果,大量使用草坪、人工修剪的模纹植坛以及大量摆放一年生草花等。这种过多运用规则式的配置手法,造成单位面积内的植物种类减少,群落结构层次趋于简单,导致部分群落结构单一抗逆性差,最终植物生长不良直至死亡。实验表明,乔、灌木的耗水量远低于草坪,而生态效益却比草坪高得多,10m2树木产生的生态效益与 50m2生长良好的草坪相当。另外,在园林绿地中投入大量资金进行一年生草花的集中摆放,虽然可以短时间获得强烈的“展示”效应,但短暂的花期过后,则出现景观上的断层与空白。这些做法都是非节约型的,均应在今后绿化建设中加以改正,应该强调多年生宿根花卉的利用,构建乔—灌—花(草)复层式植物生态群落。(三)利用循环再利用理论,节约自然资源所谓循环再利用理论是指以生态系统的物质循环与能量转换理论为基础,通过构建园林绿化由生产者到消费者最后到分解者的完整生物链。其所倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的应用模式,它要求把人类活动按照自然生态系统的模式,组织成一个“资源—产品—再生资源”的物质反复循环流程,在园林绿化的整个生产和消费的过程中不产生或只产生很少的废弃物,在生态设计理论中通常遵循“3R”原则,即减少(Reduce)、再利用(Reuse)、循环(Recycle)[2]。这些设计原则在节约型园林绿地规划设计中同样适用。节约型园林绿地的设计就是要减少不可再生资源的使用、减少污染的排放、减少人为因素对自然生态系统的干扰等。例如,在园林绿地的景观设计中,充分利用场地地貌特征和植被现状,保留原场地一切可以利用的景观资源,有机地进行改造,既突出景观的地方性特征,又节约大量的建设资金。同时场地的竖向设计遵循减少大的地形改造、土方就地平衡等原则,都是减少人为干扰、减少经济投入、节约资源的有效手段。除此之外,“循环再利用”是节约型园林绿化的另一个节约资源的措施,主要包括废弃物景观再利用、垃圾的基质化处理、雨水的收集与再利用等。1. 废弃物的景观再利用废弃物包括各类废弃用地遗留下来的建筑物、构筑物、设施、设备等,在景观改造规划中,充分挖掘、利用这些废弃物的景观价值,进行景观改造与再利用。以工业废弃地的公园改造为例,德国的杜伊斯堡公园、煤气厂公园和广东歧江中山公园等国内外著名的工业遗产公园的成功开发模式为废弃物的再利用提供了宝贵的经验。诸如将废弃的铁轨改造成别致的花径、将废弃的机床改造成工业雕塑、将水塔改建为攀登瞭望塔、保留旧厂房的钢筋框架并改造为休息休闲场所等的做法,既延续了场所的特征,创造出独特而别致的景观,又节约了建设资金,是节约型园林应该借鉴的节约材料的手段。2.园林垃圾的基质化处理与再利用园林绿地中的枯枝、落叶,从池塘、河流中疏浚的污泥等园林垃圾,如果将它们无害化处理,使之变成富有营养的植物生长基质,不仅能消除园林垃圾处理的压力,为农业生产与城市绿化提供高效肥料,更实现了园林绿化生态系统的持续物质循环。目前国内外有很多园林垃圾处理厂用以处理城市园林废弃物和垃圾,在实现园林废弃物无害化与资源化、节约资金投入、节约无机化肥材料使用等方面发挥了显著的生态效益和经济效益。3. 雨水、中水的回收与再利用雨水的水质可以满足城市绿地中的养护用水、景观用水等需要,因此园林绿地中可通过利用建筑、道路、湖泊等收集雨水,用于绿地灌溉、景观用水。对于硬质铺地部分,建立可渗式路面,采用透水材料铺装,直接增加入渗量,同时结合设计雨水收集管道系统来收集雨水,最终汇集于园林绿地中的水体内或地下蓄水池中,用于园林绿地的浇灌养护。德国是世界上雨水收集利用最先进的国家之一,其城市绿化通过广泛收集和利用雨水,解决了大部分的景观用水和养护用水,有的甚至实现了对城市洁净水资源的零消耗。生态建筑的屋檐下都设计了半圆形的檐沟和雨落管,用来收集屋面的雨水。收集起来的雨水,部分用来浇灌绿地,部分补充地下水。除雨水资源外,城市中水通过回收再利用应用于园林绿地灌溉养护,既可以有效地利用和节约有限的淡水资源,又可以减少污、废水排放量,减少水环境污染。国家颁布的生态园林城市暂行标准中,对于中水的利用率也有着明确要求。利用城市中水对城市园林进行灌溉,在以色列、美国、日本等国家已有几十年的历史,尤其是以色列,其城市园林养护用水 80%以上是用生活污水和工业废水经过简单处理后,结合现代灌溉技术进行灌溉[3]。我国利用污水进行绿地灌溉尚处于起步阶段,城市中水量大且相对集中,水量、水质均比较稳定,是可以恒量供水的水源。它们中的很大一部分通过简单的一级或二级处理后,即可达到园林用水的要求。(四)节水、节能新技术的运用园林绿地中传统的灌溉方式不但浪费大量的水资源,还会出现灌溉不及时、不均匀、易产生地表径流和深层渗漏等现象,影响灌溉效果。自动喷、滴灌技术是根据对植物的生态习性和土壤、气候状况的自动监测,运用自动控制系统适时适量地进行灌溉,相对于传统的浇灌技术可节省水约30%~50%,而且还节省劳力,工效较高。一般自动喷灌技术特别适合于密植或低矮植物,如草坪、灌木、花卉的灌溉。滴灌除具有喷灌的主要优点外,比喷灌更可节水约 40%,节能约 50%~70%,但因管道系统分布范围大而增大了投资成本和运行管理的工作量。目前,滴灌主要应用在花卉、灌木及行道树的灌溉上,而在草坪及其他密植植物上应用较少。其技术原理是直接供水于植物根部,减少水分蒸发损失,且不影响地面景观,同时还可以抑制杂草的生长,是未来园林绿地中极具发展潜力的灌溉技术。(五)设计管理粗放型的景观,节约维护成本景观管理是景观建设中的一个重要程序,和工程建设阶段相比,维护管理是长期、周期性的过程。当前许多精致的景观工程的背后伴随的是长期投入大量人力物力的精细呵护,特别是诸如大面积的草坪、喷泉水池、人工整形修剪的模纹植物的大量应用。由于需要定期地修剪、除草等精细的维护工作,或者像大型喷泉那样需要大量水资源和电力资源作为代价的景观来说,一旦失去精心的呵护和高额的运行成本支撑,原本炫目的景观便会很快失去光鲜的外表,变得杂乱荒废、面目全非。因此,管理的节约也是节约型园林绿地的重要组成部分,应该在工程建设的最初阶段被明确,通过规划设计全盘控制。五、结 语节约型园林绿化的规划设计理念,是我国为了适应日益加剧的能源短缺和顺应建设节约型社会而提出的,其建设理论与思路在节约、可持续、自我维持、循环再利用、高效率、低成本等方面体现了生态园林的实质与内涵。因此,建设节约型园林也是实现生态园林城市的重要途径。只有通过科学的节约型规划设计,才能因地制宜、最大限度地发挥节约型园林绿地的生态效益与环境效益,最大限度地节约各种资本。[参考文献][0]发表论文.www.qikan120.com[1]刘纯青.建设节约型园林绿化———建设部副部长仇保兴要求全国开展节约型园林绿化工作[J].园林科技,2006,(4).[2]聂磊.关于建设节约型园林技术体系的研究[J].广东园林,2007,(4).[3]朱庆华.生态城市与城市绿化[J].林业调查规划,2002,27(2).

世界各地的许多城市十分重视立体绿化,垂直绿化和空中绿化,这已成为全世界绿色运动的一部分,日本在这方面已走在世界前列。为了增加绿地,改善生态环境,眼下东京正在开展屋顶绿化运动,随之,日本各大城市也开始了兴建高档天台的空中花园。1991年,东京都政府就颁发了城市绿化法律,法律规定在设计大楼时,必须提出绿化计划书,1992年又制定了“都市建筑物绿化计划指南”,使城市绿化更为具体。东京都市绿化运动是由东京建设、造景等48家公司组成的高档天台开发研究会率先兴起的,它得到了东京都政府的大力支持。在日本东京已出现不少屋顶小型花园、空中花园等,它们在吸引不少游客的同时,也造福了东京市民。为了使东京成为21世纪的绿色城市,日本在绿色屋顶建筑中,采用了许多新技术,例如采用人工土壤、自动灌水装置,甚至有控制植物高度及根系深度的种植技术。1999年东莞市心耕生态环境工程有限公司,首先引进立体花墙,在国内引起轰动效益,其后众多立体绿化模式限速蔓延,心耕立体花墙绿化是绿色建筑根本,对高空客气质量有较为显著的改善,立体墙体绿化不仅可以净化空气,大幅度提高负氧离子含量,其特点防辐射、除甲醛、流通空气提高艺术修养,陶冶生活情操等。2007年,深圳市润和天泽环境科技发展有限公司成立,是一家专业从事设计,安装,维护进行一条龙服务的立体绿化公司,在引进国外先进技术的高起点上,进行了本土化的创新,成功开发出了适合中国国情、具有自主知道产权的国 际一流的立体 绿化技术,并已申请了国家专利。立体绿化要收到实效,必须两手抓,两手都要硬,既要有鼓励政策,又应有强制性政策。鼓励政策包括政府补贴和免费的技术支持等;强制性政策主要针对公共基础设施和商业开发,通过建筑设计和规划硬性要求,促使开发商向空中要绿地。2010年,上海世博会上的植物墙和屋顶绿化夺人眼球,从此中国台湾以及大陆地区涌现出一大批优秀的立体绿化企业,具有代表性的技术有链摸盆组技术、模块种植技术、植物袋种植技术,这些技术成功的在上海、武汉、广州、杭州等城市得到广泛的应用,并且得到广大市民一致认可。 国外还有不少的国家规定,城市不准建砖墙、水泥墙,必须营造“生态墙”,具体做法是沿墙等距离植树,中间以攀缘爬藤类花草,亦可辅以铁艺网,这样省工、省料,又实用的形式,既达到了垂直绿化效果,而且可以起到透绿的作用。“花园城市”新加坡,到处是郁郁葱葱的植被,立体绿化让建筑物淹没在一片绿色之中。美国许多城市所有空地几乎都被绿草覆盖,各大超级市场的护栏、建筑物墙上等都植有绿木花草,想方设法来增加绿量;还有芝加哥屋顶花园也十分普及,芝加哥环境部决定设计建造各种屋顶花园,这样可以节省市政府在夏季的开销,每年节省下的4000万美元降温费用于建筑新屋顶,其寿命比传统屋顶长一半。设计多层特制土壤,并用聚苯乙烯材料、蛋壳形锥体和防水薄膜等防止屋顶不能承受土壤、洒水和植物的总重量而发生的渗漏。屋顶花园将种植野洋葱、红花山桃草、天蓝色翠菊和野牛草等各种植物。匈牙利的布达佩斯也是繁花似锦的花园城市,该市居民楼的每户阳台上布满藤蔓植物,每个楼梯上及转弯平台处也摆放盆盆鲜花。.随着植物和花草在空中花园中出现,在阳台或屋顶上种植绿色植物在欧洲也十分普遍,在欧洲有的城市机关、学校、商厦、居民住宅的屋顶花园随处可见,立体绿化不仅可以对人产生良好的心理效果,而且改善环境,净化空气,美化城市,同时对建筑物本身起隔热节能和降低噪音的作用,由此可见,搞好立体绿化是大有裨益的。(来源:《中国花卉报》2002-12-26)

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